Scalable cavity quantum electrodynamics system for quantum computing
介绍了一种可用于量子计算的腔量子电动力学平台。该系统由多个耦合的光子晶体（PC）腔组成，它们的模式在整个超晶体能带结构中位于一个狄拉克锥上。量子信息存储在位于腔体内的量子点中。当系统中只有一个量子点时，量子点与狄拉克模之间的能量交换是以光子形式进行的。同时，量子点与狄拉克模式纠缠。如果我们在系统中插入更多的量子点，它们也会相互纠缠。
2015-07-18 quant-ph
Spinning-particle model for the Dirac equation and the relativistic Zitterbewegung
我们构造了满足以下要求的无格拉斯曼变量的相对论粒子模型。A）模型的正则量子化意味着狄拉克方程。B）经历{ \it Zitterbewegung}的变量表示我们模型中的规范非不变变量。因此，我们的粒子不会经历不希望的{ \it Zitterbewegung}。C）在非相对论极限下，自旋是由三矢量描述的，正如所预期的那样。
2012-03-26 hep-th math-ph math.MP
Note on the Dirac Field in Real Domain
导出了具有实Dirac场的线性电动力学的充分条件。
2004-02-05 quant-ph
Space-like energy momentum in quantum electrodynamics
在量子场论中，一个常见的假设是任何量子态的能量-动量四维矢量必须是类时的。然而，最近的研究表明，库仑规范中的狄拉克-麦克斯韦场并非如此。本文给出了一个比文献[4]证明更简单的证明：库仑规范中的Dirac-Maxwell场必然存在类空量子态。
2007-03-27 quant-ph
On the possibility of differential-algebraic elimination of the spinor field from the Maxwell--Dirac electrodynamics
LTASolid Inc.（LTASolid公司）
研究在特定规范下Maxwell-Dirac方程中旋量场能否通过微分-代数方法消除，通过构造截断幂级数解并线性化延长系统，分析系数矩阵的秩，发现电磁场及其导数可唯一确定旋量场，电磁四势的四阶时间导数也由低阶导数决定，表明旋量场可被消除，电磁场可独立演化。
2026-06-08 quant-ph
Nonlinear Quantum Electrodynamics in Dirac materials
经典电磁学是线性的。然而，场会使真空狄拉克海极化，导致量子非线性电磁现象，例如，散射和分裂的光子，只发生在非常强的领域中发现的中子星或重离子对撞机。我们表明，强非线性狄拉克材料中出现在低得多的领域$\sim 1\:\text{T}$，使我们能够探索非微扰，极高的领域限制的量子电动力学在固体。我们解释最近的实验在一个统一的框架和预测一类新的非线性磁电效应，包括磁增强绝缘体的介电常数和强的电调制磁化。我们提出了实验，并讨论了在新材料中的应用。
2021-12-17 cond-mat.other quant-ph
Emergent of Majorana Fermion mode and Dirac Equation in Cavity Quantum Electrodynamics
本文给出了耦合光学腔阵列的低激发实验结果。我们导出了该系统的狄拉克方程，并解释了该系统中马约拉纳费米子模的存在性。我们给出了Rabi频率振荡与原子-光子耦合强度之间的一些解析关系，以实现我们所研究的不同物理情况以及系统中无质量激发的条件。我们提出了我们的系统的狄拉克旋量场，有序和无序运营商之间的几个分析关系。我们还表明，Luttinger液体物理是我们的系统中的内在概念之一。
2013-09-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum electrodynamics of chiral waveguide arrays
我们考虑了一个二元阵列的手征波导，每个包含许多原子的量子电动力学。我们证明了单激发态的单光子振幅服从二维狄拉克方程。利用这一结果，我们发展的散射理论的狄拉克方程在这种设置和说明我们的结果与数值模拟。
2023-01-05 physics.optics quant-ph
Reduced Dirac Equation and Lamb Shift as an Off-mass-shell effect in Quantum Electrodynamics
基于类氢原子能级差，特别是氢和氘的1 S-2S跃迁的精确实验数据，强调了建立以约化质量代替原始电子质量的约化狄拉克方程（RDE）的必要性。RDE的理论基础在于两种对称性，即时空反演下的不变性和纯空间反演下的不变性。基于RDE，在协变形式的量子电动力学框架内，兰姆位移可以（在单圈水平上）作为对处于离质量壳层态的束缚电子的辐射修正来计算，这是一种消除红外发散的新方法.因此，整个计算，虽然精度有限，简化，摆脱了所有的分歧和歧义。
2010-07-19 physics.atom-ph quant-ph
Complex Quaternionic Formulations of Dirac, Electrodynamic, and Electroweak Fields and Interactions
Center for Nonlinear Sciences and Department of Physics, University of North Texas（北德克萨斯大学非线性科学中心与物理系）
本文通过复四元数构建了狄拉克理论、电动力学及标准模型电弱部分的新描述，揭示了电弱相互作用中轻子场与希格斯场结构的代数差异。
2026-04-18 hep-ph hep-th quant-ph
Emergence of the Dirac Equation in the Solitonic Source of the Kerr Spinning Particle
Dirac电子的引力场和电磁场由Kerr-Newman（KN）解描述。给出了一个KN解的正则源，它满足源内时空平坦和源外精确KN解的实现要求。这个要求消除了引力和量子理论之间的冲突，并确定了源结构的许多细节。特别地，我们得到KN源应该形成一个重力袋模型，类似于已知的MIT和SLAC袋模型。与已知的袋模型相反，自相互作用的希格斯场应该被限制在袋内，而袋外的规范对称性应该是不破缺的，以提供外部的KN引力。我们表明，twistorial结构的克尔几何（克尔定理）确定的狄拉克方程的结构，导致在一个可变的质量项，这是通过与封闭的希格斯场相互作用的袋子内产生的。与其他袋模型类似，KN袋的椭圆形变形产生了沿KN袋周边定位的穿戴电子圆形线的线状结构。
2014-12-20 gr-qc quant-ph
Spinning into Quantum Geometry: Dirac and Wheeler-DeWitt Dynamics from Stochastic Helicity
Stellenbosch University（斯泰伦博斯大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)（理论与计算科学国家研究所）；Tagore Centre for Natural Sciences and Philosophy, Rabindra Tirtha（泰戈尔自然科学与哲学中心，拉宾德拉蒂尔塔）；School of Data Science and Computational Thinking, Stellenbosch University（斯泰伦博斯大学数据科学与计算思维学院）
针对圈量子引力缺乏自然动力学机制的问题，提出基于自旋网络边螺旋度随机翻转的框架，在单一概率体系中同时涌现出狄拉克型量子演化与Wheeler-DeWitt型引力约束，为量子几何和时间问题提供了新视角。
2025-11-03 gr-qc hep-th quant-ph
The nonlinear field theory II. The field representation of the Dirac electron theory
本文是“非线性场论Ⅰ”一文的继续。本文证明了Dirac电子理论的量子形式与非线性电磁形式之间存在着完全的对应关系，从而使Dirac理论的每一个元素都获得了已知的电动力学意义，并证明了Dirac电子理论的量子形式与非线性电磁形式之间的完全对应关系。
2004-04-20 quant-ph
Relativistic electrodynamics with a universal length scale
本文从带普适长度尺度的四阶 Klein-Gordon 方程出发，通过代数因式分解推导出 32 维 Dirac 方程变体，并预言 Stern-Gerlach 实验中自旋算符出现四个本征值，从而构建具有粒子-反粒子不对称性和微极时空结构的修正电动力学框架。
2025-07-21 quant-ph
First quantized electron and photon model of QED and radiative processes
本文结合有质量和无质量自旋粒子的经典模型，由经典旋量的规范变换导出粒子的流-流相互作用拉格朗日量，并利用Dirac方程和光子的量子波动方程的解讨论电动力学中的辐射过程。纵向极化光子态的提出为电动力学中的真空概念提供了新的思路。
2002-05-11 quant-ph
Real-Valued Charged Fields and Interpretation of Quantum Mechanics II
在这项工作的第一部分（http：//www.arxiv.org/abs/quant-ph/0509044），它表明，克莱因-戈登-麦克斯韦电动力学在幺正规范允许自然消除的粒子波函数，并描述了独立的演变的电磁场。因此，在量子力学的玻姆解释中，电磁场可以看作是引导场。把这些结果推广到狄拉克-麦克斯韦电动力学，虽然不那么普遍，但至少代表了一个有趣的量子理论玩具模型。另一个模型的基础上的狄拉克-麦克斯韦电动力学被认为是在这项工作中。该模型通常还允许消除波函数，并描述电磁场的独立演化。
2008-12-29 quant-ph
Some Classical Models of Particles and Quantum Gauge Theories
本文综述了一些与量子力学解释相关的数学模型和模拟量子规范理论的新结果，如标量电动力学（Klein-Gordon-Maxwell电动力学），旋量电动力学（Dirac-Maxwell电动力学）等。在这些模型中，演化通常由修正的麦克斯韦方程组描述。在标量电动力学的情况下，标量复波函数可以通过规范变换变为实数，波函数可以从标量电动力学方程中代数消除，并且由此产生的修改的麦克斯韦方程组描述了电磁场的独立演化。旋量电动力学也得到了类似的结果。狄拉克旋量的四个分量中有三个可以从狄拉克方程中代数地消除，剩下的分量可以通过规范变换变成实数。杨-米尔斯场中的狄拉克方程也得到了类似的结果。由于量子规范理论在现代物理学中起着中心作用，本文的方法可能是足够一般的。单粒子波函数可以模拟为大量粒子和反粒子的类等离子体集合。这似乎使量子相空间分布函数的模拟成为可能，例如维格纳分布函数，它不一定是非负的。
2022-11-03 physics.gen-ph quant-ph
Reducible Quantum Electrodynamics. II. The charged states of the vacuum
给出了满足自由Dirac方程的场算子的显式构造。这些场算符的量子期望形成满足原始狄拉克方程的旋量。电流算子被定义为对关联函数。得到了创生算符和湮没算符的显式表达式。一个小例子表明，所有相关的量在数学上都是明确定义的。
2016-05-28 math-ph math.MP quant-ph
Spinning Particle with Anomalous Magnetic Moment in an External Plane Wave Field
本文研究了Dirac Pauli粒子与电磁平面波的相互作用，利用先前给出的自旋粒子的伪经典Lagrangian的推广，得到了一个具有反常磁矩的Dirac Pauli粒子与电磁平面波的相互作用。我们导出了该理论的本征函数和格林函数的显式表达式。我们讨论了半经典方法的有效性比较的波函数与（伪）-经典解的Hamilton-Jacobi方程。
2008-01-02 gr-qc quant-ph
P.A.M. Dirac and the Discovery of Quantum Mechanics
狄拉克的贡献，发现非相对论性量子力学和量子电动力学，之前他发现的相对论性波动方程，进行了说明。
2010-06-23 physics.hist-ph quant-ph
The Disappearance and Reappearance of Potential Energy in Classical and Quantum Electrodynamics
在静电学中，我们可以用势能或场能来保证能量的能量守恒。在电动力学中，前一个选项不可用。为了保证能量能量守恒，我们必须把能量归于电磁场，特别是电磁辐射。如果我们采用电磁场的标准能量密度，那么势能似乎就消失了。然而，对电动力学的进一步研究表明，这个结论实际上取决于所考虑的物质的种类。虽然我们不能不把能量归因于电磁场，但物质仍然可能具有电磁势能。事实上，如果我们用狄拉克场来表示物质（在量子电动力学的经典先驱中），那么它将拥有势能（通过检查狄拉克场的对称能量-动量张量可以看出）。于是，势能又出现了。场量子化后，狄拉克场的势能成为量子电动力学的哈密顿算符中的相互作用项。
2022-09-30 hep-th physics.class-ph physics.hist-ph
Born-Infeld electrodynamics: Clifford number and spinor representations
考虑了麦克斯韦方程组的Clifford数形式。引入时空的Clifford虚单位作为完全反对称四阶张量的坐标无关形式。本文讨论了麦克斯韦方程组的无质量狄拉克方程表示，并讨论了狄拉克方程关于洛伦兹变换的不变性的两种方法。根据第一种方法，未知列是不变的，根据第二种方法，它具有被称为旋量的变换性质。得到了非线性电动力学方程的Clifford数表示。从这个表示出发，我们得到了非线性的类狄拉克方程，它是非线性电动力学方程的形式。作为一种特殊情况，我们有适当的表示Born-Infeld非线性电动力学。
2002-07-19 gr-qc hep-th math-ph
The Lorentz-Dirac force from QED for linear acceleration
研究了量子电动力学中带电标量粒子在静电势作用下的线性加速波包运动。计算了在hbar -> 0极限下带电粒子加速到一级后的位置在精细结构常数中的期望值。我们发现，由于辐射反应的位置的期望值的变化（位置移动）完全同意使用经典电动力学中的洛伦兹-狄拉克力得到的结果。我们还指出，单回路修正的潜力可能有助于在这个极限的位置变化。
2004-07-20 hep-th quant-ph
Quantum electrodynamics under a quench
本文研究全局量子淬火后量子电动力学的非平衡动力学，发现非费米液体行为的不动点，其反常维度依赖初始淬火参数，并提出了实验特征。
2023-12-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Comment on "Massive electrodynamics and the magnetic monopoles"
本文修正了以前关于磁荷加光子质量的工作。我们表明，与以前的索赔，这个系统有一个非常简单的，封闭的形式解决方案，这是狄拉克弦潜力乘以指数衰减的一部分。有趣的特点，这个解决方案进行了讨论，即：（i）狄拉克弦成为一个真正的解决方案的功能，（ii）的规范对称性通过光子质量的破缺导致破缺的旋转对称的狄拉克的磁场，（iii）狄拉克量子化条件是潜在的改变。
2021-06-26 hep-ph hep-th quant-ph
Radiation reaction on charged particles in three-dimensional motion in classical and quantum electrodynamics
我们扩展了我们以前的工作（见arXiv：quant-ph/0501026），比较了量子电动力学关于辐射反应的预测与亚伯拉罕-洛伦兹-狄拉克理论关于带电粒子线性运动的预测。具体来说，我们计算的带电标量粒子的位置变化的预测，在三维空间中移动，由于辐射反应的影响，在量子电动力学的单光子发射过程。标量粒子被假定为在一个有限的时间内被一个只依赖于一个时空坐标的三维电磁势加速。我们在$\hbar\to 0$极限下进行了计算，结果表明，位置的变化与经典电动力学中的洛伦兹-狄拉克力作为微扰处理的结果一致。我们还表明，时间相关的，但空间无关的电磁势，前向散射振幅在$e^2$级不有助于在$\hbar \to 0$限制后的质量重整化的位置变化。
2005-10-06 hep-th quant-ph
A Dirac sea pilot-wave model for quantum field theory
我们提出了一个量子场论的导波模型，在这个模型中，狄拉克海被认真对待。该模型将粒子轨迹归因于所有的费米子，包括充满狄拉克海的费米子。该模型是确定性的，适用于费米子数被超选择的制度。这项工作是科林工作的进一步阐述，其中提出了一个狄拉克海导波模型的量子电动力学。我们将他的工作推广到非电磁相互作用，讨论了导频波模型的截断正则化，并研究了它如何再现标准的量子预言。狄拉克海洋导波模型可以看作是贝尔格点模型的一个可能的连续统推广。它也可以被看作是玻姆、希利和卡洛耶鲁思想的发展和推广，他们还建议使用狄拉克海来发展量子电动力学的导波模型。
2007-07-03 hep-th quant-ph
Spinning particle, rotating black hole and twistor-string
在旋转黑洞解的基础上，考虑了自旋粒子的结构。它具有旋磁比$g=2$和一个非平凡的双曲弦系统。质量和自旋出现从克尔圆弦的激发，而狄拉克方程描述了一个{ \it轴}弦系统，这是负责散射的激发。复Kerr几何包含一个开扭弦，其目标空间等价于$ CP^3\times CP^{*3}$的Witten '对角线'。
2004-12-07 gr-qc hep-ph hep-th
New point-like sources and a conducting surface in Maxwell-Chern-Simons electrodynamics
我们调查的麦克斯韦-陈-西蒙斯电动力学的一些方面，专注于由固定源和一个完美的导电板（镜）的存在下产生的物理效应。具体地说，除了点电荷，我们提出了两种新类型的点状源称为拓扑源和狄拉克点，我们还考虑在各种配置，涉及它们的物理效应。我们证明了狄拉克点是旋涡场组态的来源。计算了导体平板引起的规范场的传播子以及平板与点源的相互作用力。结果表明，镜像法不仅适用于Dirac点，而且适用于点状电荷。对于拓扑源，我们证明了镜像法是无效的，空间反射在镜面上的对称性被破坏。在所有的设置考虑，它示出的拓扑源导致转矩的出现。
2020-06-02 hep-th physics.class-ph quant-ph
Zitterbewegung and reduction: 4D spinning particles and 3D anyons on light-like curves
我们用类光世界线来构造大质量四维自旋粒子和三维任意子的模型。它是通过对有质量Dirac粒子的伪经典模型进行形式玻色化，然后还原为类光曲线而得到的。由于Zitterbewegung产生的类光轨迹的特殊性解释的观点减少和重新参数化不变性。
1999-05-26 gr-qc hep-th math-ph
Vacuum polarization of planar Dirac fermions by a superstrong Coulomb potential
研究了强库仑势下平面带电狄拉克费米子的真空极化。计算和分析了亚临界和超临界库仑势下无质量和有质量费米子的真空感生电荷密度。在无质量情况下，当库仑中心电荷为亚临界时，真空感应电荷密度局域在原点，而当库仑中心电荷为超临界时，真空感应电荷密度具有幂律尾。由于真空极化而对感应电荷的有限质量贡献很小，并且仅在康普顿长度量级的距离处对库仑势产生轻微扭曲。感应真空电荷具有屏蔽符号。众所周知，当库仑中心电荷从亚临界增加到超临界时，量子电动力学真空变得不稳定。在超临界库仑势中，量子电动力学真空由于所谓的真实真空极化而获得电荷。我们计算了真实的真空极化电荷密度。对库仑中心电荷的屏蔽作了简要的讨论。我们期望我们的结果将有助于更深入地理解量子电动力学的基本问题，并且原则上可以在具有超临界库仑杂质的石墨烯中进行测试。
2016-01-28 hep-ph quant-ph
Two Stringy Systems of the Kerr Spinning Particle
考虑一个基于Kerr-Newman黑洞（BH）解的经典自旋粒子.对于自旋粒子$|a|>>m$的参数，BH视界消失，BH图像发生剧烈变化。我们表明，它变成了一个骨架形成的两个耦合的弦系统。其中之一是Kerr奇异环，它可以被认为是一个具有定向折叠世界单的圆D弦。通过对该弦的Kerr同余电磁激励的分析，我们得到了由两个轴向半无限手征D弦组成的第二弦系统。这些轴向弦类似于狄拉克弦，但携带诱导手征行波pp。它们的场结构可用Witten提出的宇宙超导弦场模型来描述。我们讨论了这个弦系统的狄拉克方程的关系，并认为这个弦系统可以发挥的作用，一个经典的载体的波函数。
2004-02-16 gr-qc hep-ph hep-th
Classical-mechanical models without observable trajectories and the Dirac electron
我们构造了一个非格拉斯曼自旋粒子模型，通过与量子力学类比，该模型不承认位置空间内的轨迹的概念。该模型的伪经典性质使我们能够避免在狄拉克方程的单粒子部分的量子力学解释中出现的不一致。
2012-12-20 hep-th math-ph math.MP
One real function instead of the Dirac spinor function
狄拉克旋量的四个复分量中有三个可以从狄拉克方程中代数消去（如果电磁场的线性组合不为零），得到剩余复分量的四阶偏微分方程。这个方程一般等价于狄拉克方程。此外，根据薛定谔（Nature，\textbf{169}，538（1952）），剩余的分量可以通过规范变换变成实数，从而将薛定谔的结论扩展到狄拉克场，即带电场不一定需要复表示。两个实函数的实方程之一描述了电流守恒，可以从旋量电动力学（狄拉克-麦克斯韦电动力学）中的麦克斯韦方程组得到。由于狄拉克方程是量子化学中最基本的方程之一，因此这些结果都属于教科书，并可用于开发新的有效方法和算法。
2011-08-19 hep-th math-ph math.MP
Spinning particles, coadjoint orbits and Hamiltonian formalism
对相对论自旋粒子的动力学进行了广泛的分析。利用余伴随轨道方法，给出了哈密顿动力学的显式描述。主要的技术工具是将一般的洛伦兹变换因式分解为纯助推和旋转。导出了Poincare群（视为位形空间）上的等效约束动力学，并对约束进行了完全分类。证明了第一类约束产生的局部对称性对应于余伴随轨道上某点的稳定子群。第二类约束的狄拉克括号计算。最后，正则量子化导致庞加莱群的不可约表示的无穷小形式。
2020-09-04 hep-th math-ph math.MP
A derivation of the Breit equation from Barut's covariant formulation of electrodynamics in terms of direct interactions
研究了N个自旋为1/2的粒子间电磁相互作用的Barut协变方程。在协变公式中，每个粒子都由一个狄拉克旋量来描述。假设粒子之间的相互作用不是由玻色子场介导的（直接相互作用）。在这个配方中，使用拉格朗日形式主义，我们推导出近似（半相对论）Breit方程的两个相互作用的自旋1/2粒子。
2011-07-28 hep-th math-ph math.MP
Convergence of quantum electrodynamics on the Poincare group
扩展粒子被认为是在庞加莱群的领域。在庞加莱群的各种齐性空间上定义了任意自旋扩展粒子的类狄拉克波动方程。在八维齐性空间上详细讨论了自旋为1/2和1的自由场（Dirac场和Maxwell场），它等价于Minkowski时空与二维复球面的直积.它表明，一个无质量的自旋为1的字段，对应于一个光子场，应定义在洛伦兹群的主级数表示。用三线性形式研究了自旋为1/2和自旋为1的场之间的相互作用。在八维齐性空间上，给出了$S$ -矩阵的Dyson公式的一个类似形式.它表明，在这种情况下，元素的$S$ -矩阵定义的收敛积分。
2011-10-06 gr-qc hep-th math-ph
